Eine neue Generation von Wissenschaftlern schafft die Voraussetzungen für Industrie 4.0
Die vierte industrielle Revolution steht kurz bevor. In ihrem Kern wird sie auf der vollständigen Integration digitaler und physikalischer Technologien beruhen, vorangetrieben durch Fortschritte in den Bereichen künstliche Intelligenz, kognitive Technologien und Internet der Dinge. Das Versprechen an die Bürger? Bessere Arbeitsbedingungen, Nachhaltigkeit und Produktpersonalisierung auf einem noch nie dagewesenen Niveau. Um dieses Ziel zu erreichen, bedarf es jedoch einer neuen Generation brillanter Wissenschaftler: insbesondere Spezialisten, die die modernen Robotertechnologien im Zentrum der Industrie 4.0 entwickeln sollen. Die Schulung dieser aufstrebenden Roboteringenieure war genau der Punkt, um den es beim SMART-E-Projekt ging. „SMART-E ist ein erstklassiges Promotions- und Forschungsprogramm“, so Prof. Samia Nefti-Meziani, Koordinatorin des Projekts im Auftrag der Universität Salford. „Es war hauptsächlich auf fortschrittliche Robotertechnik für eine nachhaltige Produktion ausgerichtet und soll letztendlich europäische produzierende Unternehmen durch die erzielten Ergebnisse dabei unterstützen, ihre Produktionsprozesse an die Trends von Industrie 4.0 anzupassen.“ „Auf diese Weise wurde die Wettbewerbsfähigkeit Europas sichergestellt, Arbeitsplätze für hochqualifizierte Fachkräfte geschaffen und die Produktivität gesteigert. Darüber hinaus vermittelt das Projekt den SMART-E-Stipendiaten ergänzende Geschäfts- und Führungsfähigkeiten sowie soziale Kompetenzen und macht sie auf internationaler Ebene mit verschiedenen Arbeitskulturen in akademischen und wirtschaftlichen Bereichen vertraut.“ Das SMART-E-Projekt umfasste 13 Nachwuchsforscher sowie drei etablierte Forscher. Ihr Ziel: die Entwicklung bahnbrechender Technologien mit Schwerpunkt auf geschickten, sensitiven und kollaborierenden Robotern im Bereich Produktion; rekonfigurierbarer und logistischer Robotertechnik sowie Sicherheitsaspekten und der Mensch-Roboter-Interaktion und -Kooperation. Ein Beispiel für die innovativen Lösungen des Projekts ist der Smart-E-Greiferprototyp, der von der Universität Salford entwickelt wurde. Die britische Atomindustrie hat das Potenzial dieses Smart-E-Greifers für den Einsatz bei der Stilllegung von Kernkraftwerken bereits anerkannt und nahm den Greifer in ein von der Nuclear Decommissioning Authority (Behörde für die Stilllegung kerntechnischer Anlagen) in Sellafield kürzlich vergebenes Projekt auf. Ein anderes Beispiel stellt die flexible Bearbeitung unter Verwendung von Robotern anstelle von kostspieligen CNC-Maschinen dar, die momentan vom Advanced Manufacturing Research Center in Zusammenarbeit mit einem Unternehmen umgesetzt wird, das laut Professor Nefti-Meziani „in den kommenden Jahren mehrere Millionen Pfund an Kapital- und Betriebskosten einsparen wird.“ Insgesamt vermittelte SMART-E sowohl Wissenschaftlern als auch Industriepartnern praktische Erfahrungen in der Entwicklung der Robotertechnik. Das Projekt lieferte erstklassige Ergebnisse und bot Forschern die Möglichkeit, mit einer Reihe von Industriepartnern zusammenzuarbeiten, die sich dem Netzwerk für die gesamte Projektlaufzeit von SMART-E angeschlossen hatten. Die Ergebnisse wurden in Form von Publikationen, der ShanghAI Lectures Vortragsreihe „Advanced Robotics for Sustainable Manufacturing“, Konferenzen, Sommerschulen, Veranstaltungen, Industrievorführungen und Patenten verbreitet. „Die Stipendiaten reichten zwei Patente ein und veröffentlichten mehr als 43 Artikel – elf in wissenschaftlichen Zeitschriften und 33 in den Berichten internationaler Konferenzen (mit Auszeichnungen). Diese Artikel wurden in Fachzeitschriften mit einem Bedeutungsfaktor zwischen 0,987 und 8,649 publiziert“, erklärt Prof. Nefti-Meziani. „Mehr als ein Drittel unserer Konferenzbeiträge wurde auf führenden Konferenzen über Steuerungs- und Robotertechnik wie der IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems (IROS), der IEEE International Conference on Robotics and Automation (ICRA) oder der American Control Conference (ACC) vorgestellt.“ Sechzehn Forschungsstipendiaten des Projekts wurden zudem von großen Forschungseinrichtungen und Branchen angeworben. Da das Projekt nun abgeschlossen ist, so Prof. Nefti-Meziani, wird der nächste Schritt darin bestehen, weitere europäische Fördermittel zu beantragen, „um alle Forschungsergebnisse in die Kommerzialisierungsphase zu führen.“ Diese Bemühungen werden nicht nur den aktuellen SMART-E-Industriepartnern aus der Lebensmittel- und Luftfahrtindustrie, sondern auch anderen Sektoren wie Gesundheit und Raumfahrt zugute kommen.
Schlüsselbegriffe
SMART-E, Industrie 4.0, Industrielle Revolution, Robotertechnik, Industrieroboter, Greifer